JP5578265B1 - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱パイプに対する真空断熱材の被覆率を高め、断熱性能向上することができる冷蔵庫を提供する。
【解決手段】外箱１０７と内箱との間に発泡断熱材を充填した断熱箱体と、外箱１０７の内側に配設された放熱パイプと、前記放熱パイプの庫内側に、芯材をガスバリア性フィルムで覆い、その内部を減圧し密封した真空断熱材とを備え、真空断熱材は断熱箱体の前面側から背面側へ凹形状の横溝を有し、横溝内に複数本の放熱パイプを収納したことにより、放熱パイプを横溝で三方から覆う事が可能となり、断熱性能を向上させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、断熱箱体に真空断熱材を配設した冷蔵庫に関するものである。

近年、冷蔵庫の大容量化及び設置スペース縮小の需要が高まるにつれて、冷蔵庫断熱壁を薄肉化する、さらには、真空断熱材を配置挿入させ、且つ省エネの為の放熱パイプからの熱干渉抑制を図り、断熱性能の向上を図っている冷蔵庫が開発されている。（例えば、特許文献１参照）
以下、図面を参照にしながら上記従来の冷蔵庫を説明する。

図１７には、特許文献１に記載されている従来の冷蔵庫を説明する冷蔵庫横断面図を示す。図１７において、外箱３１と内箱３２間に発泡断熱材４１を充填した断熱箱体１０と、外箱３１の内面側に配される放熱パイプ３３と、芯材１４を外被材１５で覆って内部が減圧されるとともに放熱パイプ３３が嵌められる溝部１１を設けた真空断熱パネル１３とを備えた冷蔵庫において、真空断熱パネル１３は、溝部１１を形成した面の裏面に溝部１１に対向して形成されるとともに溝部１１よりも長手方向に垂直な幅が広い凸部１２を有することにより断熱性能を向上して省エネルギー化を図ることができる。

特開２００８−６４３２３号公報

しかしながら、上記従来の構成では各々における効果はあるものの、近年の冷蔵庫の大容量化及び設置スペース縮小の需要や、省エネに対するニーズに対しては、不十分であった。

すなわち、冷蔵庫の大容量化を図るには冷蔵庫断熱壁を薄肉化することや、無効スペースを無くすことが有効である。そのため、冷蔵庫断熱壁の薄肉化には真空断熱材を挿入したり、無効スペースを無くすために機械室のコンデンサ（冷蔵庫下部に配置される）を冷蔵庫側面に貼り付けている放熱パイプで置き換える工夫がなされる。

このとき、冷蔵庫本体背面及び側面に貼り付けている真空断熱材に凹状の溝を形成することで放熱パイプを覆い、断熱効果の向上と冷蔵庫断面壁の薄肉化を図る。

一方、真空断熱材に形成する凹状の溝は直線形状でしか信頼性を保つことができず、冷蔵庫側面の上部や下部における放熱パイプの折り曲げ形状部に対応して、真空断熱材に溝を設けることができないという課題を有していた。

そのため、冷蔵庫の上部や下部の放熱パイプの折り曲げ形状部まで真空断熱材を貼り付けることができず、また、庫内容量確保のため壁厚を薄くすると外箱強度が低下したり、箱体侵入熱量が増加し、省エネと大容量化の両立が困難で省エネが頭打ちになっているという課題を有していた。

本発明は、上記の課題を解決するもので、冷蔵庫断面壁を薄肉化しても強度確保ができ、小スペースで大容量、かつ省エネ性能の高い冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、外箱と内箱との間に発泡断熱材を充填した断熱箱体と、前記外箱の内側に配設された放熱パイプと、前記放熱パイプの庫内側に、芯材をガスバリア性フィルムで覆い、その内部を減圧し密封した真空断熱材とを備え、前記真空断熱材は、縦溝と横溝とを備え、前記縦溝と横溝とは互いに交差して前記真空断熱材の端部で開口し、前記真空断熱材の外周縁における前記縦溝と横溝の無い部分を基準壁厚とするとともに、前記横溝内に、前記放熱パイプの、複数の異なった箇所を収納したものである。

これにより、冷蔵庫前面から背面方向へ屈曲された放熱パイプを横溝で三方から覆う事が可能となり、断熱性能を向上させることができる冷蔵庫を提供することができる。

本発明の冷蔵庫は、上記構成により、真空断熱材に凹部形状の横溝を設けた冷蔵庫において、真空断熱材の被覆率を向上も図りしながら、放熱パイプを横溝で三方から覆う事が可能となり、断熱性能をさらに向上させることができる。

本発明の実施の形態１による冷蔵庫の斜視図 本発明の実施の形態１による冷蔵庫を説明する側面断面図 本発明の実施の形態１による冷蔵庫を説明する側面断面図 本発明の実施の形態１による冷蔵庫を説明する側面断面図 本発明の実施の形態１による冷蔵庫の図４のＤ部簡易拡大図 本発明の実施の形態１による冷蔵庫に用いる真空断熱材の平面図 本発明の実施の形態１による冷蔵庫に用いる真空断熱材を示す図６のＢ−Ｂ断面図 本発明の実施の形態１による冷蔵庫に用いられる真空断熱材を示す図６のＣ−Ｃ断面図 本発明の実施の形態１による冷蔵庫を説明する図１のＡ−Ａ断面図 本発明の参考例における冷蔵庫に用いる真空断熱材の平面図 本発明の実施の形態３における冷蔵庫の断面図 同実施の形態の冷蔵庫の真空断熱材と放熱パイプの正面図 本発明の実施の形態４における冷蔵庫の断面図 同実施の形態の冷蔵庫の放熱パイプの斜視図 同実施の形態の冷蔵庫の真空断熱材と放熱パイプの正面図 本発明の実施の形態５における冷蔵庫の真空断熱材と放熱パイプの正面図 従来の冷蔵庫の断熱箱体の側壁水平断面図

請求項１に記載の冷蔵庫は、外箱と内箱との間に発泡断熱材を充填した断熱箱体と、前記外箱の内側に配設された放熱パイプと、前記放熱パイプの庫内側に、芯材をガスバリア性フィルムで覆い、その内部を減圧し密封した真空断熱材とを備え、前記真空断熱材は、縦溝と横溝とを備え、前記縦溝と横溝とは互いに交差して前記真空断熱材の端部で開口し、前記真空断熱材の外周縁における前記縦溝と横溝の無い部分を基準壁厚とするとともに、前記横溝内に、前記放熱パイプの、複数の異なった箇所を収納したことにより、製造工程を安価に抑えながら、放熱パイプの被覆率を高め、真空断熱材周縁の断熱性能向上、曲げ弾性強度向上、真空断熱材のソリの発生を防止でき、断熱性能と断熱箱体の強度と外観品位とを高めることができるとともに、真空断熱材に対する放熱パイプの配管集約率を高めることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記真空断熱材上下端部は糊面を備えたことにより、発泡断熱材の流入を防止でき、外観変形抑制が可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記横溝は、前記真空断熱材全高の中心より下部に配設されたことにより、外箱前面から背面へ繋がった放
熱パイプが真空断熱材内に収納することが可能となり、断熱性能向上を図ることができる。

以下、本発明による真空断熱材の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による冷蔵庫の斜視図である。図２、３、４は本発明の実施の形態１による冷蔵庫の側面断面図である。図５は本発明の実施の形態１による冷蔵庫の図４のＤ部簡易拡大図である。図６は本発明の実施の形態１による冷蔵庫に用いられる真空断熱材の平面図である。図７は本発明の実施の形態１による冷蔵庫に用いられる真空断熱材を示す図６のＢ−Ｂ断面図である。図８は本発明の実施の形態１による冷蔵庫に用いられる真空断熱材を示す図６のＣ−Ｃ断面図である。図９は本発明の実施の形態１による冷蔵庫を説明する図１のＡ−Ａ断面図である。

図１から図９において、冷蔵庫本体１１２は、前方に開口する金属製（例えば鉄板）の外箱１０７と硬質樹脂製（例えばＡＢＳ）の内箱１０８と、外箱１０７と内箱１０８の間に発泡充填された発泡断熱材１０９からなる断熱箱体で、この本体の上部に設けられた貯蔵室である冷蔵室１１３と、冷蔵室１１３の下に設けられて冷凍温度帯から冷蔵、野菜、チルド等の温度帯に切り替え可能な切替室１１４と、冷蔵室１１３の下で切替室１１４に並列に設けられた製氷室１１５と、本体下部に設けられた野菜室１１６と、並列に設置された切替室１１４及び製氷室１１５と野菜室１１６の間に設けられた冷凍室１１７で構成されている。切替室１１４と製氷室１１５と野菜室１１６と冷凍室１１７の前面部は引き出し式の図示しない扉により開閉自由に閉塞されると共に、冷蔵室１１３の前面は、例えば観音開き式の図示しない扉により開閉自由に閉塞される。

冷蔵庫本体１１２の背面には冷却室があり、冷気を生成する冷却器１１８と、冷気を各室に供給する冷気送風ファン１１９とを有し、庫内の温度検知センサー（図示せず）とダンパ等（図示せず）により庫内温度が制御されている。また、冷却器１１８下方には除霜手段（図示せず）が設置されている。また、冷却器１１８の材質は、アルミや銅が用いられる。

冷蔵庫本体１１２は、本体天面奥部に配置された圧縮機１２０と、コンデンサ（図示せず）と、放熱用の放熱パイプ１１１と、キャピラリーチューブ１２１と、冷却器１１８とを順次環状に接続してなる冷凍サイクルに冷媒を封入し、冷却運転を行う。前記冷媒には近年、環境保護のために可燃性冷媒を用いることが多い。

冷蔵庫本体１１２の背面及び側面には、放熱用の放熱パイプ１１１が配設されており、一本のパイプを例えばＵ字に折り曲げることで放熱長さを確保し、外箱１０７にアルミテープ等で固定し、貼り付けられている。放熱パイプ１１１は通常、冷蔵庫本体の外箱各表面に分割されて貼り付けてあり、機械室にて各面のパイプを溶接し、接続している。

そして、冷蔵庫側面には配設してある放熱パイプ１１１に真空断熱材１０３が貼り付けてある。真空断熱材１０３の上端部は内箱１０８の天面部より上方に延出して配置し、下端部は内箱１０８の底面部より下方に延出して配置されている。真空断熱材１０３が内箱
１０８から延出している部分は真空断熱材の一部分でも良い。また、真空断熱材１０３の最上下端のどちらか一方が内箱１０８の上下端面より延出して配置してもよい。

真空断熱材１０３には、放熱パイプ埋め込み溝があり、放熱パイプ埋め込み溝は、縦溝１０４と横溝１０５とを備え、縦溝１０４と横溝１０５とは互いに直行してほぼ９０°で交差し、縦溝１０４と横溝１０５は少なくとも前記真空断熱材の表面において互いに交差するとともに、真空断熱材１０３の上下左右の端面まで溝を形成し端部で開口した構造としている。また、真空断熱材１０３は矩形状に形成され、縦溝１０４は真空断熱材１０３の長手方向に沿って所定間隔をおいて複数形成し、横溝１０５は真空断熱材１０３の短手方向に沿って上部および下部に形成している。

具体的には、縦溝１０４の溝幅は４．２ｍｍ、溝深さ４．０ｍｍとし、放熱パイプ１１１の外径４．０ｍｍよりやや大きく形成している。なお、真空断熱材１０３は外箱１０７に接着剤等で固定される。

また、本実施の形態では、縦溝１０４と横溝１０５がほぼ直角に交わっており、縦溝の幅より横溝の幅の方が広く形成されている。

具体的には、横溝は天面壁のウレタン充填部より下方の貯蔵室側に位置しており、例えば内箱上部端部から５５ｍｍの位置から溝幅７０ｍｍで形成されている。

また、縦溝１０４および横溝１０５はそれぞれ複数本形成し、縦溝１０４の本数は横溝１０５の本数より多く形成されている。

放熱パイプ１１１は最下段の野菜室１１６部分、および最上段の冷蔵室１１３部分の冷蔵温度帯で屈曲部１２７を配置しており、被覆率が大きくできる真空断熱材を貼り付けている。すなわち、放熱パイプ１１１は、内箱１０８の天面部より下方で、かつ内箱１０８の底面部より上方に配置している。また、冷蔵庫背面方向には、冷却室があるため放熱パイプ１１１は冷却室の前面までの配設としているがこの限りではない。

冷蔵室１１３は冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常１〜５℃で設定されている。野菜室１１６は冷蔵室１１３と同等もしくは若干高い温度設定の２℃〜７℃とすることが多い。低温にすれば葉野菜の鮮度を長期間維持することが可能である。冷凍室１１７は冷凍保存のために通常−２２から−１８℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、たとえば−３０から−２５℃の低温で設定されることもある。

冷蔵室１１３や野菜室１１６は庫内をプラス温度で設定されるので、冷蔵温度帯を呼ばれる。また、冷凍室１１７や製氷室１１５は庫内をマイナス温度で設定されるので、冷凍温度帯を呼ばれる。

また、冷蔵庫本体１１２の側面下部稜線部には強度向上の為の補強部材２００を有している。補強部材２００は外箱１０７の底面から背面に立ち上がって形成され、補強部材２００と外箱１０７には外気と連通する部品間空間２０１を備えている。

また、冷蔵庫本体１１２の側面には、放熱用の放熱パイプサイド１１１Ｓが配設されており、一本のパイプを例えばＵ字に折り曲げることで放熱長さを確保し、外箱１０７に貼り付けられている。また、冷蔵庫本体１１２の前面にも同様に放熱パイプフロント１１１ＦがＵ字に折り曲げられ各貯蔵室の仕切り（図示せず）に配設されている。放熱パイプフロント１１１Ｆは各貯蔵室の仕切りを経て機械室１２６へ接続される。

また、冷蔵庫側面には配設してある放熱パイプサイド１１１Ｓに真空断熱材１０３が貼り付けてある。真空断熱材１０３には、放熱パイプサイド１１１Ｓを設置する縦溝１０４と横溝１０５とからなり、縦溝１０４は真空断熱材１０３の長手方向（つまり冷蔵庫の上下方向）に沿って真空断熱材１０３の上下端面部１０６まで形成された溝であり、複数の縦溝１０４が互いに平行に配設されている。

横溝１０５は、真空断熱材１０３の短手方向（つまり冷蔵庫の前後方向）に沿って延びる凹溝であり、縦溝１０４の上下方向に１本ずつ配設されており、互いに交差するように形成されている。また、下側の横溝１０５は少なくとも冷蔵庫本体１１２の底面仕切壁の上端より下部に配置されている。

上下の横溝１０５面には、放熱パイプサイド１１１Ｓの上下端で屈曲形成された屈曲部１２７が配置されている。

また、横溝１０５の上下のいずれか一方の溝部（本実施形態では、下側の横溝１０５）は放熱パイプサイド１１１Ｓまたは放熱パイプフロント１１１Ｆの少なくとも一方は下側の横溝１０５の一部である導入溝１２２に連結されている。

そして、放熱パイプサイド１１１Ｓは、真空断熱材１０３の周縁から放熱パイプサイド１１１Ｓの導入溝１２２を通って、横溝１０５に導入され、縦溝１０４に直線部が配置され、横溝１０５に屈曲部１２７が配置され、横溝１０５の上部に形成される縦溝１０４の放熱パイプサイド１１１Ｓの出口溝１２５を通るように配置されることで、上下に蛇行する放熱パイプサイド１１１Ｓのほぼ全体が、真空断熱材１０３の上下端面部１０６より飛び出ることなく真空断熱材と外箱側板との間に配置される。

さらに、上下の横溝１０５には外箱１０７と放熱パイプサイド１１１Ｓとの間に形成された空間部１２３と外気とを連通する連通部材１２４の一端が配置される。連通部材１２４の他端は外箱１０７の底面から背面に立ち上がって形成された補強部材２００に設けられた連通部材１２４の径より大きな径とした穴へ配置され、補強部材２００と外箱１０７の部品間に構成された部品間空間２０１は外気と連通し、横溝内の空気を放出させている。

すなわち、本実施の形態の連通部材１２４は、横溝１０５に沿ってほぼ直線的に外気と連通する構成としている。これは、発泡断熱材を介在して補強部材２００を利用し、外気と連通する構成としたことにより可能となるものである。

次に冷蔵庫の冷却について説明する。庫内温度が上昇して冷凍室センサ（図示せず）が起動温度以上になった場合に、圧縮機１２０が起動し冷却が開始される。圧縮機１２０から吐出された高温高圧の冷媒は、最終的に機械室１２６に配置されたドライヤ（図示せず）まで到達する間、特に外箱１０７に設置される放熱パイプサイド１１１Ｓにおいて、外箱１０７の外側の空気や庫内の発泡断熱材１０９との熱交換により、冷却されて液化する。

次に液化した冷媒はキャピラリーチューブ１２１で減圧されて、冷却器１１８に流入し冷却器１１８周辺の庫内空気と熱交換する。熱交換された冷気は、近傍の冷気送風ファン１１９により庫内に冷気が送風され庫内を冷却する。この後、冷媒は加熱されガス化して圧縮機１２０に戻る。庫内が冷却されて冷凍室センサ（図示せず）の温度が停止温度以下になった場合に圧縮機１２０の運転が停止する。

以上のように構成された冷蔵庫及び冷蔵庫に取り付けられる真空断熱材において、以下
その動作、作用について説明する。

本実施の形態のように、野菜室１１６が下方に設置され、冷蔵室１１３が上方に設置された冷蔵庫のレイアウト構成が使い勝手の観点からよく用いられている。また、圧縮機を天面奥部に配設した構成の冷蔵庫も、使い勝手の観点と庫内容量向上の点から用いられる。

そして、従来、真空断熱材は、放熱パイプ埋め込み用溝を直線以外の曲げ形状で作成することは困難であるため、放熱パイプの折り曲げ部近傍までしか真空断熱材を貼り付けることができなかったが、本実施の形態では、真空断熱材１０３に形成した溝は、縦溝１０４と横溝１０５とを備え、縦溝１０４と横溝１０５とは互いに交差し、縦溝１０４と横溝１０５は真空断熱材１０３の端部で開口したものであり、直線部と屈曲部１２７とで折り返し形成した放熱パイプ１１１の直線部を縦溝１０４に、屈曲部１２７を横溝１０５に配置することで、放熱パイプ１１１の屈曲部１２７を含めて放熱パイプ１１１全体を真空断熱材１０３で覆うことができる。

すなわち、真空断熱材１０３の上端部は内箱１０８の天面部より上方に延出して配置し、下端部は内箱１０８の底面部より下方に延出して配置することができるので、真空断熱材１０３の被覆率が向上し、外部あるいは放熱パイプ１１１からの侵入熱を低減でき、省エネを図ることができる。

さらに、発泡断熱材１０９より曲げ弾性強度の高い真空断熱材１０３の外箱１０７に対する被覆率が向上することで、断熱箱体の強度も高めることができ、冷蔵庫本体１１２に荷重が掛かった場合でも、断熱箱体の変形を低減することができる。

したがって、例えば市場ニーズの高い大容量を実現する為、外形寸法を変えず実現する為には、壁厚の薄肉化が必須となるが、その際の外箱の強度を確保することが可能となる。

また、本実施の形態では、真空断熱材１０３に形成した縦溝１０４と横溝１０５とは互いに交差し、縦溝１０４と横溝１０５は真空断熱材１０３の端部で開口した構成としたことにより、真空断熱材１０３の上下方向における放熱パイプ１１１の屈曲部１２７の外側に位置する真空断熱材１０３の厚みを溝の無い基準壁厚とすることができ、例えば、真空断熱材の外周縁端面を溝として外側端面を開口したものに比べて真空断熱材周縁の断熱性を高めることができる利点がある。

さらに、外周縁端面を溝として外側端面を開口した真空断熱材の場合は、外周縁端面全体の壁厚が溝の無い基準壁厚より薄くなるので、薄くなった部分の曲げ弾性強度が低くなったり、真空断熱材のソリが発生しやすくなるが、本実施の形態の真空断熱材１０３では、縦溝１０４と横溝１０５とは互いに交差し、縦溝１０４と横溝１０５は真空断熱材１０３の端部で開口した構成としたことにより、真空断熱材１０３の外周縁の大半は溝の無い部分の基準壁厚とすることができ、曲げ弾性強度の低減抑制、真空断熱材のソリの発生を防止することができる利点もある。したがって、真空断熱材１０３の外箱１０７からの剥がれを防止でき、外箱１０７の変形防止、断熱箱体の構造強度確保が可能となる。

また、本実施の形態では、真空断熱材１０３に形成した縦溝１０４と横溝１０５とは互いに交差し、縦溝１０４と横溝１０５は真空断熱材１０３の端部で開口した構成としているので、断熱箱体の一面の外箱に貼り付けられる、直線部と屈曲部とで折り返し形成した放熱パイプ１１１の入口部と出口部の他の面との繋ぎ配管の設計自由度を高めることができる。

例えば、右側面と左側面とは放熱パイプ１１１の配管設計が異なっても、縦溝１０４と横溝１０５の開口端部を利用して、真空断熱材１０３の兼用化も可能となる。さらに、真空断熱材１０３の長手方向に沿って形成した縦溝１０４を複数形成して放熱パイプ１１１の直線部のピッチが異なる機種でも兼用化することも可能となる。

また、縦溝１０４と横溝１０５を真空断熱材１０３に形成する方法としては、真空断熱材１０３を均等な厚みに成形したあとで、プレス、あるいはローラで移動させながら縦溝１０４と横溝１０５を形成する方法が考えられるが、縦溝１０４と横溝１０５は真空断熱材１０３の端部で開口した構成とする場合、比較的製造工程が安価で変更が容易なローラを選定することができるという利点もある。

また、真空断熱材１０３の短手方向に沿って形成した横溝１０５の溝幅は、真空断熱材１０３の長手方向に沿って形成した縦溝１０４の溝幅より広く形成したことにより、放熱パイプ１１１の屈曲部１２７を大きく設計しても確実に溝に収納することができる。さらに屈曲部１２７の曲げＲを大きく設定することで、放熱パイプ１１１の曲げ工程における不具合の発生も低減でき、冷却システム設計の信頼性も向上する。

また、横溝１０５には、放熱パイプ１１１の屈曲部１２７だけでなく、放熱パイプ１１１の入口部と出口部の他の面との繋ぎ配管も配置することができ、真空断熱材１０３に対する放熱パイプ１１１の配管集約率を高めることができる。なお、本実施の形態では横溝１０５に配設する放熱パイプ１１１は２本としたが、その限りではなく、横溝１０５が縦溝１０４より広く形成したことにより、放熱パイプ１１１を３本以上埋設してもよい。

また、冷蔵庫本体側面に貼り付けている放熱パイプ１１１の屈曲部１２７の位置が野菜室１１６および冷蔵室１１３に対応して配置したことにより、放熱パイプ１１１の屈曲部１２７の外側に位置する真空断熱材１０３の厚みを溝の無い基準壁厚とすることができ、真空断熱材周縁の断熱性を高めることができる。

また、最下段の野菜室１１６の下部まで真空断熱材１０３を貼り付け可能なため、冷蔵庫全体の重心を低くすることができ、転倒防止を図ることができる。さらに冷凍室１１７の内箱底面の外側に真空断熱材１０３を貼り付けると更に野菜室１１６の侵入熱の低減となり省エネを図ることができる。

以上のように、本実施の形態の冷蔵庫は、真空断熱材１０３に形成した縦溝１０４と横溝１０５とは互いに交差し、縦溝１０４と横溝１０５は真空断熱材１０３の端部で開口したものであり、直線部と屈曲部１２７とで折り返し形成した放熱パイプ１１１の直線部を縦溝１０４に、屈曲部１２７を横溝１０５に配置することで、放熱パイプ１１１の屈曲部１２７を含めて放熱パイプ１１１全体を真空断熱材１０３で覆うことができ、真空断熱材１０３の被覆率が向上し、外部あるいは放熱パイプ１１１からの侵入熱を低減でき、省エネを図ることができる。

さらに、発泡断熱材１０９より曲げ弾性強度の高い真空断熱材１０３の外箱１０７に対する被覆率が向上することで、断熱箱体の強度も高めることができ、冷蔵庫本体１１２に荷重が掛かった場合でも、断熱箱体の変形を低減することができる。

また、本実施の形態では、真空断熱材１０３上下端面部１０６に凹部形状で外箱１０７の前面から背面に横断する横溝１０５を設けることにより、放熱パイプ１１１を横溝１０５で三方から覆う事が可能となり、断熱性能向上することができる。

また、真空断熱材１０３を貼り付け被覆率を大きく取るためには、侵入熱を低減するため冷蔵庫断面壁を厚くしなければならず、庫内容量を低下させねばならなかったが、冷蔵庫側面の放熱パイプサイド１１１Ｓまたは放熱パイプフロント１１１Ｆの屈曲部１２７に横溝１０５を形成したことによりに真空断熱材１０３の上下端面部１０６を内箱１０８端部より延出することが可能となり、被覆率を高くして貼り付けことができ更に、また、横溝１０５の幅が縦溝１０４の幅よりも広く配設されており、放熱パイプサイド１１１Ｓの折り曲げ径を大きく設計することが可能となり、放熱パイプサイド１１１Ｓの信頼性確保が可能となる。

以上のように、本実施の形態においては、芯材１０１をガスバリア性フィルム１０２で覆い、その内部を減圧し密封した板状の真空断熱材１０３の表面に長手方向に形成した溝を有する縦溝１０４と短手方向に形成した溝を有する横溝１０５を真空断熱材１０３の上下端面部１０６まで形成したもので、縦溝１０４と横溝１０５は、少なくとも板状の表面において互いに交差するように形成したことにより、放熱パイプサイド１１１Ｓの庫内側に真空断熱材１０３が設けられた冷蔵庫本体１１２において、放熱パイプサイド１１１Ｓを突出させることなく、放熱パイプサイド１１１Ｓの折り返し部分を真空断熱材１０３内に配設することができ、さらなる断熱性能を向上させることができる。

さらに、縦溝１０４は、真空断熱材１０３の上下端面部１０６まで配設されていることにより、真空断熱材１０３の上下端面部１０６の強度が向上し、真空断熱材１０３のそり、変形等も最小となり、冷蔵庫本体１１２への貼り付けが容易となり工数削減が可能となる。

また、横溝１０５と上下端面部１０６の間には外箱１０７との貼り付け用糊面を設けることにより、発泡断熱材１０９を充填する際の流入を防ぐことが可能となり、発泡圧力での外観変形を防ぐことが可能となる。

また、矩形状に形成され、縦溝１０４の数は横溝１０５の数より多く設けたことにより、冷蔵庫本体１１２の要求性能に応じて容易に放熱パイプサイド１１１Ｓの長さを設定することが可能となる。

また、矩形状に形成され、横溝１０５の溝の幅は縦溝１０４の幅より広くしたことにより、埋没させる放熱パイプサイド１１１Ｓのターン部曲げ径を大きく設計することが可能となり、放熱パイプサイド１１１Ｓ若しくは放熱パイプフロント１１１Ｆの信頼性確保が可能となる。

また、真空断熱材１０３には縦溝１０４、横溝１０５と外箱１０７と放熱パイプサイド１１１Ｓまたは放熱パイプフロント１１１Ｆとの間に形成された空間部１２３を有し、２と外気とを連通する連通部材１２４の一端を横溝１０５に備えたことにより、放熱パイプサイド１１１Ｓまたは放熱パイプフロント１１１Ｆ近傍及び溝内の空気を密閉せずに外気と容易に通気することができ、周囲の温度変化等による圧力変化を抑制し、外箱１０７の外観変形を抑制することが可能となる。

そのうえ、縦溝１０４より溝幅の大きい、すなわち流路抵抗の小さい横溝１０５に連通部材１２４を設けることで、複数の縦溝１０４に滞留している空気が横溝１０５側に短時間で流通することになる。さらに、縦溝１０４だけでなく横溝１０５にも放熱パイプサイド１１１Ｓ若しくは放熱パイプフロント１１１Ｆの少なくとも一方の配置が可能となるため、溝内空気の温度自体も高くなり滞留している空気をより容易に流通することが可能となり、スムーズな空気の排出を実現する。

さらに、真空断熱材１０３の横溝１０５に備えられた連通部材１２４を補強部材２００の穴へ挿入したことにより、横溝１０５内空気を外箱１０７と補強部材２００に設けられた部品間空間２０１を通り、外気へ空気を排出する事ができるので、部品点数も少なくかつ連結部材の形状を簡素化することが可能となる。例えば、ストレート形状で、材料を樹脂とし、押し出し成型加工を可能とする事で、材料費の抑制を図ることができる。

また、断熱箱体１１０の外箱１０７と内箱１０８との間に充填する発泡断熱材１０９は、充填性を高めるために、断熱箱体１１０の前面開口部を底面に向けて断熱箱体１１０の背面に備えた開口部から下方に向けて発泡断熱材１０９の材料を注入し、下方（前面開口部側）から徐々に上方（断熱箱体１１０の背面側）に向けて発泡断熱材１０９が発泡充填される方法がとられるが、本実施の形態では、真空断熱材１０３の横溝１０５に沿って連通部材１２４の一端を配置し、他端を断熱箱体１１０の背面側の外気に連通しているので、発泡断熱材１０９が発泡充填される方向と同方向に連通部材１２４を介して空気が抜けることになり、発泡充填時の溝内の空気抜きの効率向上を図る事ができる。

（参考例）
図１０は本発明の参考例における冷蔵庫に用いられる真空断熱材の平面図である。なお、実施の形態１と同一構成、同一技術思想については本参考例でも適用可能である。

冷蔵庫側面には配設してある放熱パイプサイド１１１Ｓに真空断熱材１０３が貼り付けてある。真空断熱材１０３には、放熱パイプサイド１１１Ｓを設置する縦溝１０４と横溝１０５とからなり、縦溝１０４は真空断熱材１０３の長手方向（つまり冷蔵庫の上下方向）に沿って真空断熱材１０３の上下端面部１０６まで形成された溝であり、複数の縦溝１０４が互いに平行に配設されている。

横溝１０５は、真空断熱材１０３の短手方向（つまり冷蔵庫の前後方向）に沿って延び、端面に糊面のない横溝１０５であり、縦溝１０４の上下方向に１本ずつ配設されており、互いに交差するように形成されている。また、下方向に形勢された横溝１０５は少なくとも冷蔵庫本体１１２の底面仕切壁の上端より下部に配置されている。

上下の横溝１０５面には、放熱パイプサイド１１１Ｓの上下端で屈曲形成された屈曲部１２７が配置されている。

また、横溝１０５の上下のいずれか一方の溝部（本実施形態では、下側の横溝１０５）は放熱パイプサイド１１１Ｓまたは放熱パイプフロント１１１Ｆの少なくとも一方は下側の横溝１０５に連結されている。

そして、放熱パイプサイド１１１Ｓは、真空断熱材１０３の周縁から放熱パイプサイド１１１Ｓの下側の横溝１０５を通って、縦溝１０４に直線部が配置され、横溝１０５に屈曲部１２７が配置され、横溝１０５の上部に形成される縦溝１０４の放熱パイプサイド１１１Ｓの出口溝を通るように配置されることで、上下に蛇行する放熱パイプサイド１１１Ｓのほぼ全体が、真空断熱材１０３の上下端面部１０６より飛び出ることなく真空断熱材と外箱側板との間に配置される。

さらに、横溝１０５に外箱１０７と放熱パイプサイド１１１Ｓとの間に形成された空間部１２３と外気とを連通する連通部材１２４が配置されており、外箱１０７の外気と連通する空間から横溝内の空気を放出させている。

連通部材１２４は、横溝１０５と平行な部分と折れ曲がって立ち上がった部分とから構
成されて外気と連通する構造としている。これは、外箱１０７と内箱１０８との間に発泡断熱材１０９を充填する際に発泡圧力による変形を防止するために発泡冶具を用いるが、外箱に固定された放熱パイプや連通部材１２４が発泡冶具の邪魔にならないように、逃がしのためのＬ字状やＵ字状の折り曲げ部を構成したものである。これにより、断熱箱体１１０に発泡断熱材１０９を充填した後に、放熱パイプや連通部材１２４を引っ張り出して所定の位置に配置するための自由度を持たせることができる。

これは、真空断熱材１０３の短手方向（つまり冷蔵庫の前後方向）に沿って延び、端面に糊面のない横溝１０５としたことにより、放熱パイプや連通部材１２４の自由度（放熱パイプや連通部材１２４の引っ張り出し等）を持たせることが可能となるものである。

以上のように構成された冷蔵庫及び冷蔵庫に取り付けられる真空断熱材において、以下その動作、作用について説明する。

本実施の形態では、真空断熱材１０３上下端面部１０６に糊面のない外箱１０７の前面から背面に横断する横溝１０５を設けることにより、ウレタンの充填方向と同方向に連通部材１２４を配置することとなり、ウレタンの発泡圧力により加圧され、空気抜きのスピード向上が可能となるので、縦溝１０４、横溝１０５内の空気抜きの効率性向上を図る事ができる。

また、連通部材１２４は、横溝１０５と平行な部分と折れ曲がって立ち上がった部分とから構成されて外気と連通する構造としているので、放熱パイプや連通部材１２４を引っ張り出して所定の位置に配置するための自由度を持たせることができる。

（実施の形態３）
図１１は本発明の実施の形態３における冷蔵庫の断面図である。図１２は同実施の形態の冷蔵庫の真空断熱材と放熱パイプの正面図である。なお、実施の形態１、２と同一構成、同一技術思想については本実施の形態でも適用可能である。

図１１及び図１２において、冷却システム（図示せず）の凝縮器の一部である放熱パイプ３１２は、複数の直線部を形成するよう蛇行し、入口部３１３と出口部３１４が冷蔵庫３０１背面下部に形成された機械室３１５内に突出しており、他の放熱パイプ（図示せず）と連結している。真空断熱材３１６は、放熱パイプ３１２の直径よりも厚みが大きく、真空断熱材３１６の端部まで形成された長手方向の複数の縦溝３１７と、短手方向の複数の横溝３１８を有しており、縦溝３１７及び横溝３１８は互いに十字状に交差している。

ここで、放熱パイプ３１２の複数の横方向の直線部において、冷蔵庫上側に位置する上側直線部３１９及び冷蔵庫下側に位置する下側直線部３２０は、それぞれ、ほぼ同一直線上に形成しており、それぞれが一本の横溝３１８内に配置している。

また、真空断熱材３１６は、外箱３０２側の面の縦溝３１７及び横溝３１８以外の面に接着剤を塗布した後に、放熱パイプ３１２と縦溝３１７及び横溝３１８で複層するように外箱３０２に貼り付けられている。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を説明する。

冷蔵庫３０１の製造時、まず外箱３０２に放熱パイプ３１２を金属箔テープ（図示せず）などにより貼り付け、その上から真空断熱材３１６を貼り付ける。その後、内箱３０３を外箱３０２の中に嵌め込み、外箱３０２と内箱３０３の間に発泡ウレタンなどの発泡断熱材３０４を充填し断熱箱体３０６を形成する。

この時、発泡断熱材３０４を充填する前には、縦溝３１７及び横溝３１８と外箱３０２と放熱パイプ３１２に囲まれた空間には、空気が存在している。ここで、縦溝３１７及び横溝３１８が真空断熱材３１６の端部まで形成されてない場合、断熱材充填後、この空間に空気層が形成される。この空気層は、外箱３０２表面や貯蔵室３０８内の温度が変化すると膨張、収縮し、結果として外箱３０２が変形し、見栄えの悪い冷蔵庫となってしまう。

また、縦溝３１７または横溝３１８内に接着剤を塗布した場合にも、空気が抜けず、同様に外箱３０２が変形してしまう。

これに対し、本発明の冷蔵庫３０１は、縦溝３１７と横溝３１８は連通し、さらに縦溝３１７または横溝３１８が真空断熱材３１６の端部まで形成されているとともに、接着剤は真空断熱材３１６の外箱３０２側の面の縦溝３１７及び横溝３１８以外の面に塗布されていることにより、断熱材が縦溝３１７及び横溝３１８に充填され、空気を追い出すことができ、空気層が形成されることはない。

従って、外箱３０２の変形を防止することができ、見栄えが良くデザイン性の高い冷蔵庫とすることができる。

また、縦溝３１７または横溝３１８を真空断熱材３１６の端部に形成した場合、真空断熱材３１６の外縁が溝になるため、接着剤を塗布できない。これにより、断熱材を充填した時に、真空断熱材３１６と外箱３０２の間に断熱材が侵入、発泡し、膨張するため、外箱３０２が膨張圧力により変形する恐れがある。

これに対し、本発明の冷蔵庫３０１は、真空断熱材３１６の端部を外箱３０２と接着するため、断熱材が侵入する恐れがない。

従って、外箱３０２の変形を防止することができ、見栄えが良くデザイン性の高い冷蔵庫とすることができる。

また、本発明の冷蔵庫３０１は、縦溝３１７と横溝３１８を十字交差させ、溝に合うような放熱パイプ３１２の形状としており、放熱パイプ３１２の複数の横方向の直線部において、冷蔵庫上側に位置する上側直線部３１９及び冷蔵庫下側に位置する下側直線部３２０は、それぞれ、ほぼ同一直線上に形成しており、それぞれが一本の横溝３１８内に配置しているので、少ない溝の数で真空断熱材と放熱パイプを複層することで、真空断熱材の断熱性能劣化を抑制することができ、冷蔵庫の断熱性能を向上し、効率の高い冷蔵庫とすることができる。

すなわち、真空断熱材３１６に溝を形成すると、溝の部分は厚さが薄くなる。一般的に、真空断熱材を通過する熱量は、断熱材の厚さに比例するため、溝の部分は断熱性能が低くなってしまう。

従って、溝の数を減らすことにより、真空断熱材３１６に溝を形成することによる断熱性能劣化を抑制することができ、断熱性能が高く、効率の高い冷蔵庫とすることができる。

尚、本実施の形態において、溝の中の空気は断熱材が充填されることにより溝の外側に押し出されるとして説明したが、溝の内部と断熱材の外部、例えば機械室３１５を連通する空気抜き部材を設けることにより、さらに確実に溝の中の空気を抜くことができる。

また、本実施の形態において、放熱パイプ３１２は冷蔵庫３０１の側面に貼り付ける構成として説明したが、冷蔵庫３０１の背面においても、同様の構成とすることで同様の効果が得られる。

また、本実施の形態において、放熱パイプ３１２に入口部３１３及び出口部３１４を定義して説明したが、冷媒の流れる方向に関係なく、どちらが入口部３１３と出口部３１４が逆になっても同様の効果を得られる。

また、本実施の形態においては、縦溝３１７を真空断熱材３１６の長手方向、横溝３１８を真空断熱材３１６の短手方向として説明したが、これは冷蔵庫３０１の形状に合わせて縦長の真空断熱材３１６を用いた場合であり、横長の真空断熱材３１６を用いた場合は長手方向と短手方向が逆となる。

また、放熱パイプ３１２の複数の直線部と複層する溝の部分は、放熱パイプ３１２の成形誤差及び貼り付け誤差を考慮して、十分な幅とすることにより、確実に複層させることができる。

また、本実施の形態においては、放熱パイプ３１２は外箱３０２に貼り付ける構成として説明したが、放熱パイプを真空断熱材３１６に貼り付ける構成とすることにより、放熱パイプ３１２の貼り付け誤差による放熱パイプ３１２と溝のズレをより確実に防ぐことができ、溝の幅を狭くすることができる。

（実施の形態４）
図１３は本発明の実施の形態４における冷蔵庫の断面図である。図１４は同実施の形態の冷蔵庫の放熱パイプの斜視図である。図１５は同実施の形態の冷蔵庫の真空断熱材と放熱パイプの正面図である。なお、実施の形態１ないし３と同一構成、同一技術思想については本実施の形態でも適用可能である。

図１３ないし図１５において、３２１は放熱パイプであり、放熱効率向上を狙い、長さを確保するために、外箱３０２の左右に貼り付けるべく連結部３２２により冷蔵庫３０１天面で左右のパイプを繋げる構成としている。

ここで、連結部３２２は、冷蔵庫３０１の最背面または最前面で繋ぐ構成とすれば、できるだけ放熱パイプ３２１の長さを長くしつつ縦溝３１７をそのまま使い放熱パイプ３２１を連結部３２２と繋ぐことができる。しかしながら、冷蔵庫３０１は、天面の最前面に断熱扉３０７を回動自在に軸支するヒンジ部（図示せず）を設けていると共に、最背面には冷蔵庫３０１を運搬する際に手をかける取手部（図示せず）を設けているため、その部分に連結部を設けることは困難である。

従って、連結部３２２を冷蔵庫１天面の前後方向の略中央部に構成するため、放熱パイプ３２１は、蛇行した後、背面上部で一旦冷蔵庫３０１の前方向に曲げられ、前後方向の略中央部で且つ蛇行した放熱パイプ３２１の縦方向の直線部とほぼ一直線上の位置で上方向へと曲げられ連結部３２２と接続する構成となっている。

このような構成とすることにより、真空断熱材３１６に縦溝３１７及び横溝３１８を設け、縦溝３１７と横溝３１８を十字交差させているため、連結部３２２と繋がる上方向へ伸びるパイプとほぼ一直線上にある縦方向の放熱パイプ３２１は、同一の縦溝３１７と複層でき、連結部３２２と繋ぐことができる。

従って、放熱パイプ３２１を冷蔵庫３０１の左右に設け、天面で連結した場合にも、溝の数を増やすことなく真空断熱材３１６と放熱パイプ３２１を複層することができ、真空断熱材３１６に溝を形成することによる断熱性能劣化を抑制することができ、断熱性能が高く、効率の高い冷蔵庫とすることができる。

尚、本実施の形態では、連結部３２２を冷蔵庫３０１天面としたが、放熱パイプ３２１を蛇行した後背面側に曲げて横溝３１８と複層させることにより、連結部３２２を背面に構成して同様の効果を得ることができる。

（実施の形態５）
図１６は本発明の実施の形態５における冷蔵庫の真空断熱材と放熱パイプの正面図である。なお、実施の形態１ないし４と同一構成、同一技術思想については本実施の形態でも適用可能である。

図１６において、真空断熱材３２３には、縦溝３１７及び横溝３１８の一部が十字状に交差するように設けられている。すなわち、蛇行した形状の放熱パイプ３２４と複層する部分のみに、縦溝３１７及び横溝３１８を形状した構造となっている。

ここで、真空断熱材３２３の縦溝３１７及び横溝３１８は、例えばプレス加工など、自由な形状で溝を形成する加工方法で加工されており、放熱パイプ３２４と複層する位置のみが溝形状となっている。

これにより、実施の形態３及び４のように、放熱パイプ３２４が通らない位置に溝が無いことにより、より溝の数を少なくすることができる。

従って、溝の数を増やすことなく真空断熱材３２３と放熱パイプ３２４を複層することができ、真空断熱材３２３に溝を形成することによる断熱性能劣化を抑制することができ、断熱性能が高く、効率の高い冷蔵庫とすることができる。

本発明の冷蔵庫は、外箱と内箱との間に発泡断熱材を充填した断熱箱体と、前記外箱の内側に配設された放熱パイプと、前記放熱パイプの庫内側には、芯材をガスバリア性フィルムで覆い、その内部を減圧し密封した真空断熱材を配設し、前記真空断熱材は表面短手方向に外箱の前面から背面に横断する溝を有し、異なる複数の前記放熱パイプが同じ横溝内に収納したことで更なる断熱性能向上が図れるので、本体側面に放熱パイプを持つ冷凍機器全般に適用可能である。

１０１ 芯材
１０２ ガスバリア性フィルム
１０３、３１６、３２３ 真空断熱材
１０４、３１７ 縦溝
１０５、３１８ 横溝
１０６ 上下端面部
１０７、３０２ 外箱
１０８、３０３ 内箱
１０９、３０４ 発泡断熱材
１１０、３０６ 断熱箱体
１１１、３１２、３２１、３２４ 放熱パイプ
１１１Ｓ 放熱パイプサイド
１１１Ｆ 放熱パイプフロント
１１２ 冷蔵庫本体
１１３ 冷蔵室
１１４ 切替室
１１５ 製氷室
１１６ 野菜室
１１７ 冷凍室
１１８ 冷却器
１１９ 冷気送風ファン
１２０ 圧縮機
１２１ キャピラリーチューブ
１２３ 空間部
１２４ 連通部材
１２５ 出口溝
１２６、３１５ 機械室
１２７ 屈曲部
２００ 補強部材
２０１ 部品間空間

Claims (3)

1. 外箱と内箱との間に発泡断熱材を充填した断熱箱体と、前記外箱の内側に配設された放熱パイプと、前記放熱パイプの庫内側に、芯材をガスバリア性フィルムで覆い、その内部を減圧し密封した真空断熱材とを備え、前記真空断熱材は、縦溝と横溝とを備え、前記縦溝と横溝とは互いに交差して前記真空断熱材の端部で開口し、前記真空断熱材の外周縁における前記縦溝と横溝の無い部分を基準壁厚とするとともに、前記横溝内に、前記放熱パイプの、複数の異なった箇所を収納したことを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記真空断熱材上下端部は糊面を備えたことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記横溝は、前記真空断熱材全高の中心より下部に配設されたことを特徴とした請求項１または２に記載の冷蔵庫。

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